海森堡自旋鏈中量子退相干對(duì)量子稠密編碼影響的若干研究.pdf

1、量子信息是由量子理論和現(xiàn)代信息科學(xué)的結(jié)合而產(chǎn)生得一門新的交叉科學(xué)：這一新的學(xué)科受到了國(guó)內(nèi)外理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家們的廣泛關(guān)注，并取得了豐碩的研究成果。量子信息和量子計(jì)算理論研究的重要目的就是實(shí)現(xiàn)量子稠密編碼、量子隱形傳態(tài)、量子計(jì)算機(jī)等等。從本質(zhì)上講，量子信息利用的是量子態(tài)的相干性和糾纏性。然而，量子信息處理過(guò)程不可避免地受到量子退相干的影響，從而使得量子相干性遭到破壞、甚至消失。因此量子退相干是實(shí)現(xiàn)量子信息，尤其是量子計(jì)算的一個(gè)重要困難，如

2、何克服它則成了量子信息理論研究的一個(gè)重要方面。
　　 量子糾纏作為量子信息和量子計(jì)算的重要資源，吸引了眾多物理學(xué)家的巨大興趣。針對(duì)量子糾纏的研究十分廣泛，從最基本的定義到量子糾纏的應(yīng)用以及量子信息處理方案的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)等等。量子糾纏動(dòng)力學(xué)是量子糾纏研究的一個(gè)重要方面。一般來(lái)講量子糾纏動(dòng)力學(xué)指的是量子糾纏的時(shí)間演化規(guī)律。量子糾纏演化的研究將有助于人們從動(dòng)態(tài)上把握量子糾纏在量子信息處理中的狀態(tài)，并進(jìn)而為準(zhǔn)確應(yīng)用量子糾纏去實(shí)現(xiàn)量子信息處理

3、提供理論上的分析和依據(jù)?，F(xiàn)實(shí)中由于量子退相干效應(yīng)的存在，量子糾纏態(tài)的相干性就會(huì)衰減，從而導(dǎo)致量子糾纏發(fā)生變化。
　　 論文一共分為四章。第一、二章介紹量子信息論的發(fā)展概況以及關(guān)于量子糾纏的一些基本知識(shí)。第三章主要研究外磁場(chǎng)對(duì)各向異性兩比特海森堡XYZ模型中量子稠密編碼的影響。使用的量子信道是兩比特海森堡XXZ自旋鏈中的熱平衡態(tài)。通過(guò)量子稠密編碼信道容量的表達(dá)式分析了每個(gè)參數(shù)對(duì)量子稠密編碼的影響，我們發(fā)現(xiàn)自旋－自旋偶合常數(shù)、平均耦

4、合常數(shù)和各向異性參數(shù)對(duì)稠密編碼起積極作用，但是磁場(chǎng)均勻性和非均勻性卻表現(xiàn)出消極作用。除此以外，在這個(gè)模型中磁場(chǎng)起到信道容量對(duì)各向異性參數(shù)的對(duì)稱性破壞作用。第四章紹量子退相干的基本概念以及基本知識(shí)。主要研究量子相位退相干、DM相互作用和磁場(chǎng)的非均勻性對(duì)各向異性兩比特海森堡XYZ模型中量子稠密編碼的影響。結(jié)果表明當(dāng)系統(tǒng)初始態(tài)制備為最大糾纏態(tài)（EPR）時(shí)總可以實(shí)現(xiàn)量子稠密編碼，其它初始態(tài)不可能實(shí)現(xiàn)量子稠密編碼或有效量子稠密編碼。雖然量子相位退